JP7761017B2 - 固体電解コンデンサ及び固体電解コンデンサの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、固体電解コンデンサ及び固体電解コンデンサの製造方法に関する。

特許文献１には、固体電解コンデンサが開示されている。
特許文献１に記載の固体電解コンデンサは、複数のコンデンサ素子が積層された素子積層体を備えている。各コンデンサ素子においては、固体電解質層の少なくとも一部を覆う陰極引出層がカーボン層と導電性ペースト層を具備している。
コンデンサ素子同士は、陰極部間に介在する導電性接着剤層により並列に接続されている。

国際公開第２０１８／１４２９７２号

特許文献１に記載の構成では、各コンデンサ素子においてカーボン層の全面に導電性ペースト層が設けられ、導電性ペースト層の一部に導電性接着剤層が設けられている。
そのため、コンデンサ素子同士が厚さ方向に接続される部分において、［カーボン層／導電性ペースト層／導電性接着剤層／導電性接着剤層／導電性ペースト層／カーボン層］の順に層が重なった構成となる。
導電性ペースト層と導電性接着剤層は、いずれも金属を含む導電性樹脂層である。

特許文献１に記載された構成であると、隣接する２つのコンデンサ素子のカーボン層の間に４層の導電性樹脂層が存在することになる。
しかしながら、隣接する２つのコンデンサ素子のカーボン層の間に存在する導電性樹脂層はコンデンサ素子間を接着する層であるので、コンデンサ素子間の接着の観点からはコンデンサ素子の間に１層あればよいと考えられる。
このため、特許文献１に記載の固体電解コンデンサの構成は、コンデンサ素子の間に多くの層が存在するためにその厚さが不必要に厚くなっているものといえ、さらなる低背化が図られるべきという問題があるといえる。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、低背化が可能な構造を有する固体電解コンデンサを提供することを目的とする。

本発明の固体電解コンデンサは、複数のコンデンサ素子が積層された積層体を備える固体電解コンデンサであって、前記コンデンサ素子は、誘電体層を少なくとも一方の主面に有する弁作用金属基体と、前記誘電体層上に設けられ、前記弁作用金属基体を陽極部及び陰極部に分離する分離部と、前記陰極部の前記誘電体層上に設けられる固体電解質層と、前記固体電解質層上に設けられるカーボン層と、いずれも前記カーボン層上に設けられる、接着Ａｇ層及び陰極Ａｇ層と、を備え、前記接着Ａｇ層は、前記陰極Ａｇ層よりも陽極部側において前記コンデンサ素子間に配置され、前記陰極Ａｇ層は、前記接着Ａｇ層よりも陰極部側に配置され、前記接着Ａｇ層と前記陰極Ａｇ層はその組成が異なる。

本発明の固体電解コンデンサの製造方法は、誘電体層を少なくとも一方の主面に有する弁作用金属基体の前記誘電体層上に分離部及び固体電解質層が設けられ、さらに前記固体電解質層上にカーボン層が設けられた弁作用金属基体を準備する工程と、前記カーボン層が設けられた前記弁作用金属基体の陰極部側の一部に陰極Ａｇ層用組成物を付与して陰極Ａｇ層を前記カーボン層上に形成する工程と、前記カーボン層が設けられた前記弁作用金属基体の前記陰極Ａｇ層が形成された部位よりも陽極部側に接着Ａｇ層用組成物を付与して接着Ａｇ層を前記カーボン層上に形成する工程と、を行ってコンデンサ素子を作製する工程と、前記コンデンサ素子同士を前記接着Ａｇ層を介して複数個接着して積層体を得る工程と、を行う。

本発明によれば、低背化が可能な構造を有する固体電解コンデンサを提供することができる。

図１は、コンデンサ素子の一例を模式的に示す断面図である。 図２は、固体電解コンデンサの一例を模式的に示す斜視図である。 図３は、図２に示す固体電解コンデンサのＡ－Ａ線断面図である。 図４は、接着Ａｇ層と陰極Ａｇ層が接している部分（図３で領域Ｃで示す領域）の拡大図である。 図５は、コンデンサ素子の別の一例を模式的に示す断面図である。 図６は、固体電解コンデンサの別の一例を模式的に示す斜視図である。 図７は、図６に示す固体電解コンデンサのＢ－Ｂ線断面図である。 図８は、分離部、固体電解質層及びカーボン層が形成された弁作用金属基体を準備する工程の一例を示す模式図である。 図９は、陰極Ａｇ層を形成する工程の一例を示す模式図である。 図１０は、接着Ａｇ層を形成する工程の一例を示す模式図である。

以下、本発明の固体電解コンデンサ及び固体電解コンデンサの製造方法について説明する。
しかしながら、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する個々の望ましい構成を２つ以上組み合わせたものもまた本発明である。

［固体電解コンデンサ］
本発明の固体電解コンデンサは、複数のコンデンサ素子が積層された積層体を備える固体電解コンデンサであって、前記コンデンサ素子は、誘電体層を少なくとも一方の主面に有する弁作用金属基体と、前記誘電体層上に設けられ、前記弁作用金属基体を陽極部及び陰極部に分離する分離部と、前記陰極部の前記誘電体層上に設けられる固体電解質層と、前記固体電解質層上に設けられるカーボン層と、いずれも前記カーボン層上に設けられる、接着Ａｇ層及び陰極Ａｇ層と、を備え、前記接着Ａｇ層は、前記陰極Ａｇ層よりも陽極部側において前記コンデンサ素子間に配置され、前記陰極Ａｇ層は、前記接着Ａｇ層よりも陰極部側に配置され、前記接着Ａｇ層と前記陰極Ａｇ層はその組成が異なる。

本発明の固体電解コンデンサは、Ａｇを含む導電性層であるＡｇ層として接着Ａｇ層及び陰極Ａｇ層の少なくとも２種類の層を備えている。以下、本明細書においては、単にＡｇ層という場合には接着Ａｇ層と陰極Ａｇ層を区別せずにまとめて示しているものとする。

図１は、コンデンサ素子の一例を模式的に示す断面図である。
図２は、固体電解コンデンサの一例を模式的に示す斜視図であり、図３は、図２に示す固体電解コンデンサのＡ－Ａ線断面図である。

本発明の固体電解コンデンサは複数のコンデンサ素子が積層された積層体を備える。まず、本発明の固体電解コンデンサを構成するコンデンサ素子について説明する。
図１に示すコンデンサ素子１は、誘電体層２０を表面に有する弁作用金属基体１０と、誘電体層２０上に設けられる分離部３０と、誘電体層２０上に設けられる固体電解質層４０と、固体電解質層４０上に設けられるカーボン層５０と、カーボン層５０上に設けられる接着Ａｇ層６０及び陰極Ａｇ層７０とを備える。

図１に示すように、誘電体層２０上には、所定幅の分離部３０が周設されている。
分離部３０は、弁作用金属基体１０の短辺に沿うように、弁作用金属基体１０の両主面及び両側面に設けられている。分離部３０によって、弁作用金属基体１０が陽極部３１及び陰極部３２に分離されている。図１において分離部３０よりも右側の、固体電解質層４０、カーボン層５０及びＡｇ層（接着Ａｇ層６０又は陰極Ａｇ層７０）が形成されていない領域が陽極部３１であり、分離部３０よりも左側の、固体電解質層４０、カーボン層５０及びＡｇ層（接着Ａｇ層６０又は陰極Ａｇ層７０）が形成されている領域が陰極部３２である。

固体電解質層４０は、陰極部３２の誘電体層２０上に設けられている。固体電解質層４０は、固体電解質層４０は、分離部３０の外表面の一部を覆うように設けられていてもよく、固体電解質層４０の分離部３０側の先端が分離部３０と重ならないように設けられていてもよく、固体電解質層４０が分離部３０の外表面の全体を覆うように設けられていてもよい。

弁作用金属基体１０の主面の法線方向から見た弁作用金属基体１０の形状、すなわち、弁作用金属基体１０を厚み方向から平面視した形状は四角形状であり、好ましくは、長辺及び短辺を有する矩形状である。
弁作用金属基体１０の主面は、多孔質状になっていることが好ましい。弁作用金属基体１０の主面が多孔質状になっていることにより、弁作用金属基体１０の表面積が大きくなっている。なお、弁作用金属基体１０の表面及び裏面の両方が多孔質状である場合に限られず、弁作用金属基体１０の表面及び裏面の一方のみが多孔質状であってもよい。

弁作用金属基体１０は、例えば、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタン、ジルコニウム等の金属単体、又は、これらの金属を含む合金等の弁作用金属によって構成されている。弁作用金属の表面には、酸化被膜を形成することができる。

なお、弁作用金属基体１０は、芯部と当該芯部の少なくとも一方の主面に設けられた多孔質部とによって構成されていればよく、金属箔の表面をエッチングしたもの、金属箔の表面に多孔質状の微粉焼結体を形成したもの等を適宜採用することができる。

誘電体層２０は、弁作用金属基体１０の少なくとも一方の主面に設けられている。誘電体層２０は、上記弁作用金属の表面に設けられた酸化被膜によって構成されていることが好ましい。例えば、誘電体層２０は、アルミニウムの酸化物で構成されている。アルミニウムの酸化物は、後述するように、弁作用金属基体１０の表面が陽極酸化処理されることにより形成される。

分離部３０は、誘電体層２０上に設けられており、例えば、絶縁性樹脂を含む組成物などのマスク材と呼ばれる樹脂溶液を塗布して形成される。絶縁性樹脂としては、例えば、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、シアン酸エステル樹脂、フッ素樹脂（テトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体など）、可溶性ポリイミドシロキサンとエポキシ樹脂からなる組成物、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、及び、それらの誘導体又は前駆体等が挙げられる。
上述のマスク材の塗布に替えて、コイニングにより分離部３０を形成するようにしてもよい。コイニングとは、弁作用金属基体１０の主面に設けられた多孔質部の一部をプレスして多孔質部を押しつぶすことにより、多孔質部に生じる毛細管現象を抑制して、プレスした箇所を分離部として機能させるものである。また、例えば樹脂テープを貼付することにより、分離部３０を形成するようにしてもよい。樹脂テープを用いる場合、分離部３０が必要である製造工程が終了した後は、樹脂テープを除去するようにしてもよい。一方、樹脂テープを除去せずに残すようにしてもよい。この場合、樹脂テープは絶縁性に加え、固体電解コンデンサに負荷される温度に十分耐えられるような耐熱性および耐寒性を備えることが好ましい。さらに、上述の方法を組み合わせて、分離部３０を形成するようにしてもよい。

マスク材の塗布は、例えば、スクリーン印刷、ローラー転写、ディスペンサ、インクジェット印刷等により行うことができる。

固体電解質層４０は、誘電体層２０上に設けられている。
固体電解質層４０を構成する材料としては、例えば、ポリピロール類、ポリチオフェン類、ポリアニリン類等の導電性高分子等が用いられる。これらの中では、ポリチオフェン類が好ましく、ＰＥＤＯＴと呼ばれるポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）が特に好ましい。また、上記導電性高分子は、ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）等のドーパントを含んでいてもよい。

固体電解質層４０は、例えば、３，４－エチレンジオキシチオフェン等の重合性モノマーの含有液を用いて、誘電体層２０の表面にポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）等の導電性高分子の重合膜を形成する方法や、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）等の導電性高分子の分散液を誘電体層２０の表面に塗布して乾燥させる方法等によって形成される。

固体電解質層４０上には、カーボン層５０が設けられている。
カーボン層５０は、例えば、カーボンペーストを固体電解質層４０の表面に塗布して乾燥させる方法等によって形成される。

カーボンペーストの塗布は、例えば、浸漬法、スポンジ転写、スクリーン印刷、スプレー塗布、ディスペンサ、インクジェット印刷等により行うことができる。

カーボン層５０上には接着Ａｇ層６０及び陰極Ａｇ層７０が設けられている。
図１に示す形態では、接着Ａｇ層６０が形成された領域よりも陽極部３１側の領域において、カーボン層５０が露出している。
この領域でカーボン層が露出していると、カーボン層５０を介して固体電解質層４０と接着Ａｇ層６０との電気的接続が良好となり、ＥＳＲを低下させることができる。

以下に接着Ａｇ層及び陰極Ａｇ層について説明する。
接着Ａｇ層と陰極Ａｇ層はいずれもＡｇを含む導電性層であるが、その組成が異なる。
接着Ａｇ層と陰極Ａｇ層の組成が異なることは、コンデンサ素子断面の電子顕微鏡観察においてカーボン層上のＡｇ層に境界が観察されることで判別できる。また、ＳＥＭ－ＥＤＸによる元素分析において境界を境に元素濃度が異なることでも判別できる。典型的には、接着Ａｇ層においてバインダーの量が多いことから炭素（Ｃ）の濃度が高くなり、陰極Ａｇ層においてバインダーの量が少ないことから炭素（Ｃ）の濃度が低くなることで判別できる。

接着Ａｇ層は、陰極Ａｇ層よりも陽極部側においてコンデンサ素子間に配置され、隣接するコンデンサ素子間を接着する役割を有する。
隣接するコンデンサ素子間を接着するためには接着Ａｇ層に含まれるバインダーの量が陰極Ａｇ層に含まれるバインダーの量よりも多いことが好ましい。
接着Ａｇ層及び陰極Ａｇ層に含まれるバインダーの量の測定は、ＳＥＭ－ＥＤＸによる元素分析において炭素（Ｃ）の量をバインダーの量とみなして、接着Ａｇ層及び陰極Ａｇ層における炭素の量の相対的な大小関係を定めることによって行うことができる。

陰極Ａｇ層は、接着Ａｇ層よりも陰極部側に配置され、カーボン層からの陰極部の引き出しの役割を担い、陰極外部電極に電気的に接続される。
固体電解コンデンサのＥＳＲ（等価直列抵抗）を低くするためにはＡｇ層の導電性が高い（比抵抗が低い）ことが好ましいので、陰極Ａｇ層に含まれるバインダーの量が接着Ａｇ層に含まれるバインダーの量よりも少ないことが好ましい。

また、固体電解コンデンサのＥＳＲを低くする観点から、陰極Ａｇ層の比抵抗が接着Ａｇ層の比抵抗よりも低いことが好ましい。
接着Ａｇ層及び陰極Ａｇ層の比抵抗は、接着Ａｇ層用組成物及び陰極Ａｇ層用組成物をそれぞれシート状に形成した測定用試料の、ミリオームメーター等を用いた４端子法による測定値として定義することができる。

接着Ａｇ層と陰極Ａｇ層にはともにＡｇが含まれるが、Ａｇ以外の導電性粒子を含んでいてもよい。また、接着Ａｇ層と陰極Ａｇ層にそれぞれ含まれるＡｇ粒子の粒子径や形状が異なっていてもよい。例えば、接着Ａｇ層に含まれるＡｇ粒子が球形の粒子であり、陰極Ａｇ層に含まれるＡｇ粒子が扁平状の粒子であってもよい。

コンデンサ素子における接着Ａｇ層の厚さと陰極Ａｇ層の厚さは同じであってもよく、異なっていてもよい。図１に示すように接着Ａｇ層の厚さが陰極Ａｇ層の厚さより大きくてもよい。
コンデンサ素子における接着Ａｇ層の厚さは例えば５μｍ以上、５０μｍ以下であることが好ましい。
コンデンサ素子における陰極Ａｇ層の厚さは例えば３μｍ以上、３０μｍ以下であることが好ましい。

上記に説明したコンデンサ素子を備える本発明の固体電解コンデンサについて説明する。
図２及び図３に示す固体電解コンデンサ１００は、複数のコンデンサ素子が積層された積層体が封止材で封止されて封止体１１０が形成されており、コンデンサ素子の陽極部と接続された陽極側リードフレーム１２０と、コンデンサ素子の陰極部と接続された陰極側リードフレーム１３０とを備えている。

図３に示すように、固体電解コンデンサ１００においては、複数のコンデンサ素子１の間に接着Ａｇ層６０が配置されてコンデンサ素子１同士が接着され、複数のコンデンサ素子１が積層された積層体１４０となっている。
各コンデンサ素子１の陽極部３１が陽極側リードフレーム１２０によってまとめられて、封止体１１０の外に引き出される。
各コンデンサ素子１の陰極部３２が陰極側リードフレーム１３０によってまとめられて、封止体１１０の外に引き出される。

図４は、接着Ａｇ層と陰極Ａｇ層が接している部分（図３で領域Ｃで示す領域）の拡大図である。
接着Ａｇ層６０と陰極Ａｇ層７０は接しており、境界を有する。また、接着Ａｇ層よりも陰極部側において厚さ方向に陰極Ａｇ層と接着Ａｇ層が重なっていてもよい。

固体電解コンデンサにおける陰極Ａｇ層の厚さは、各コンデンサ素子のカーボン層上に設けられた陰極Ａｇ層の厚さとして定める。図４で両矢印ｔ１で示す厚さであり、３μｍ以上、３０μｍ以下であることが好ましい。
固体電解コンデンサにおける接着Ａｇ層の厚さは、接着Ａｇ層と陰極Ａｇ層が接する部分における接着Ａｇ層の厚さとして定める。図４で両矢印ｔ２で示す厚さであり、５μｍ以上、５０μｍ以下であることが好ましい。なお、接着Ａｇ層の厚さはリードフレームがコンデンサ素子間に存在しないコンデンサ素子間において定める。接着Ａｇ層の厚さは陰極Ａｇ層の厚さより厚いことが好ましい。また、陰極Ａｇ層の厚さはコンデンサ素子１つあたりの陰極Ａｇ層の厚さとして測定され、接着Ａｇ層の厚さはコンデンサ素子２つ分の接着Ａｇ層の厚さとして測定される。コンデンサ素子１つあたりにおいても接着Ａｇ層の厚さが陰極Ａｇ層の厚さより厚いことが好ましい。
すなわち、「固体電解コンデンサにおける接着Ａｇ層の厚さ×１／２＞固体電解コンデンサにおける陰極Ａｇ層の厚さ」であることが好ましい。

本発明の固体電解コンデンサは、カーボン層上のＡｇ層につき、陽極部側において陰極Ａｇ層が配置されておらず、接着Ａｇ層のみでコンデンサ素子間の接着がされているため、コンデンサ素子間の層数が少なくなり、低背化が可能な構造の固体電解コンデンサとなっている。
また、陰極Ａｇ層の量が低減されるためにコストダウンが可能である。
カーボン層上にＡｇ層が形成される領域の面積はＥＳＲに影響し、この領域の面積が小さいとＥＳＲが大きくなってしまう傾向があるが、カーボン層上の陰極側の領域には陰極Ａｇ層が形成されているので、カーボン層上にＡｇ層が形成された領域の面積は従来の固体電解コンデンサに対して同じであり、ＥＳＲが大きくなることは防止される。
陰極Ａｇ層と接着Ａｇ層はその組成が異なるが、陰極Ａｇ層として比抵抗が小さいＡｇ層を用いることが好ましく、陰極Ａｇ層を多く塗布した方がＥＳＲが小さくなるが、固体電解質層の材料によっては陰極Ａｇ層の塗布面積が小さくなってもＥＳＲに与える影響が小さいものがあり、そのような場合には、カーボン層の全面に陰極Ａｇ層を設けず、カーボン層上に接着Ａｇ層だけが設けられた領域があるようにする本発明の技術が特に有効である。

図５は、コンデンサ素子の別の一例を模式的に示す断面図である。
図５に示すコンデンサ素子２では、カーボン層５０上に設けられた接着Ａｇ層６０が分離部３０の上にまで延びている。
この形態のコンデンサ素子を使用すると、固体電解質層４０とカーボン層５０が分離部３０の端部までに形成されているので、陰極部の面積が広くなり、固体電解コンデンサのＥＳＲを低くすることができる。
このようなコンデンサ素子を使用しても、固体電解コンデンサを製造することができる。

図６は、固体電解コンデンサの別の一例を模式的に示す斜視図であり、図７は、図６に示す固体電解コンデンサのＢ－Ｂ線断面図である。
図６に示す固体電解コンデンサ２００は、略直方体状の外形を有している。固体電解コンデンサ２００は、封止体２１０と、陽極外部電極２２０と、陰極外部電極２３０とを備える。
図７に示すように、複数のコンデンサ素子１の間に接着Ａｇ層６０が配置されてコンデンサ素子１同士が接着され、複数のコンデンサ素子１が積層された積層体２４０となっている。

陽極外部電極２２０は、封止体２１０の第１端面２１０ｅに設けられている。図６では、陽極外部電極２２０は、封止体２１０の第１端面２１０ｅから、第１主面２１０ａ、第２主面２１０ｂ、第１側面２１０ｃ及び第２側面２１０ｄの各々に亘って設けられている。陽極外部電極２２０は、封止体２１０から露出するコンデンサ素子１の弁作用金属基体１０と電気的に接続されている。陽極外部電極２２０は、封止体２１０の第１端面２１０ｅにおいて弁作用金属基体１０と直接的に接続されてもよく、間接的に接続されてもよい。

陰極外部電極２３０は、封止体２１０の第２端面２１０ｆに設けられている。図６では、陰極外部電極２３０は、封止体２１０の第２端面２１０ｆから、第１主面２１０ａ、第２主面２１０ｂ、第１側面２１０ｃ及び第２側面２１０ｄの各々に亘って設けられている。陰極外部電極２３０は、封止体２１０から露出するコンデンサ素子１の陰極Ａｇ層７０と電気的に接続されている。陰極外部電極２３０は、封止体２１０の第２端面２１０ｆにおいて陰極Ａｇ層７０と直接的に接続されてもよく、間接的に接続されてもよい。

陽極外部電極２２０及び陰極外部電極２３０は、各々、浸漬塗布法、スクリーン印刷法、転写法、インクジェット印刷法、ディスペンス法、スプレーコート法、刷毛塗り法、ドロップキャスト法、静電塗装法、めっき法、及び、スパッタ法からなる群より選択される少なくとも１種の方法により形成されることが好ましい。

陽極外部電極２２０は、導電成分と樹脂成分とを含む樹脂電極層を有することが好ましい。陽極外部電極２２０が樹脂成分を含むことにより、陽極外部電極２２０と封止体２１０の封止樹脂との密着性が高まるため、信頼性が向上する。

陰極外部電極２３０は、導電成分と樹脂成分とを含む樹脂電極層を有することが好ましい。陰極外部電極２３０が樹脂成分を含むことにより、陰極外部電極２３０と封止体２１０の封止樹脂との密着性が高まるため、信頼性が向上する。

導電成分は、銀、銅、ニッケル、錫等の金属単体、又は、これらの金属の少なくとも１種を含有する合金等を主成分として含むことが好ましい。

樹脂成分は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等を主成分として含むことが好ましい。

樹脂電極層は、例えば、浸漬塗布法、スクリーン印刷法、転写法、インクジェット印刷法、ディスペンス法、スプレーコート法、刷毛塗り法、ドロップキャスト法、静電塗装法等の方法により形成される。中でも、樹脂電極層は、スクリーン印刷法で導電性ペーストを塗工することにより形成された印刷樹脂電極層であることが好ましい。樹脂電極層が、スクリーン印刷法で導電性ペーストを塗工することにより形成される場合、浸漬塗布法で導電性ペーストを塗工することにより形成される場合と比較して、陽極外部電極２２０及び陰極外部電極２３０が平坦になりやすい。すなわち、陽極外部電極２２０及び陰極外部電極２３０の厚みが均一になりやすい。

陽極外部電極２２０及び陰極外部電極２３０の少なくとも一方は、めっき法により形成される、いわゆるめっき層を有していてもよい。めっき層としては、例えば、亜鉛・銀・ニッケル層、銀・ニッケル層、ニッケル層、亜鉛・ニッケル・金層、ニッケル・金層、亜鉛・ニッケル・銅層、ニッケル・銅層等が挙げられる。これらのめっき層上には、例えば、銅めっき層と、ニッケルめっき層と、錫めっき層とが順に（あるいは、一部のめっき層を除いて）設けられることが好ましい。

陽極外部電極２２０及び陰極外部電極２３０の少なくとも一方は、樹脂電極層及びめっき層をともに有していてもよい。例えば、陽極外部電極２２０は、弁作用金属基体１０に接続された樹脂電極層と、樹脂電極層の表面上に設けられた外層めっき層と、を有していてもよい。また、陽極外部電極２２０は、弁作用金属基体１０に接続された内層めっき層と、内層めっき層を覆うように設けられた樹脂電極層と、樹脂電極層の表面上に設けられた外層めっき層と、を有していてもよい。

図７に示すような固体電解コンデンサにおいても、カーボン層上のＡｇ層につき、陽極部側において陰極Ａｇ層が配置されておらず、接着Ａｇ層のみでコンデンサ素子間の接着がされているため、コンデンサ素子間の層数が少なくなり、低背化が可能な構造の固体電解コンデンサとなっている。

［固体電解コンデンサの製造方法］
本発明の固体電解コンデンサの製造方法は、誘電体層を少なくとも一方の主面に有する弁作用金属基体の前記誘電体層上に分離部及び固体電解質層が設けられ、さらに前記固体電解質層上にカーボン層が設けられた弁作用金属基体を準備する工程と、前記カーボン層が設けられた前記弁作用金属基体の陰極部側の一部に陰極Ａｇ層用組成物を付与して陰極Ａｇ層を前記カーボン層上に形成する工程と、前記カーボン層が設けられた前記弁作用金属基体の前記陰極Ａｇ層が形成された部位よりも陽極部側に接着Ａｇ層用組成物を付与して接着Ａｇ層を前記カーボン層上に形成する工程と、を行ってコンデンサ素子を作製する工程と、前記コンデンサ素子同士を前記接着Ａｇ層を介して複数個接着して積層体を得る工程と、を行う。

まず、コンデンサ素子を作製する工程について説明する。
以下の例では、大判の弁作用金属基体を用いて、複数のコンデンサ素子を同時に製造する方法について説明する。

図８は、分離部、固体電解質層及びカーボン層が形成された弁作用金属基体を準備する工程の一例を示す模式図である。

図８に示す弁作用金属基体１０Ａは、複数の素子部１１と支持部１２とを含む。各々の素子部１１は短冊状であり、支持部１２から突出している。また、各々の素子部１１の誘電体層上には分離部３０が形成されている。
分離部３０よりも素子部１１の陰極部側（図８の下側）の領域に固体電解質層及びカーボン層を形成する。固体電解質層及びカーボン層の形成は従来公知の手法により行うことができる。
図８には、分離部３０よりも素子部１１の先端側の領域に形成されたカーボン層５０を示している。

図９は、陰極Ａｇ層を形成する工程の一例を示す模式図である。
図９には、弁作用金属基体１０Ａの素子部１１の陰極部側を陰極Ａｇ層用組成物３１０に浸漬する工程を示している。
素子部１１の長さの半分程度を陰極Ａｇ層用組成物３１０に浸漬することにより、弁作用金属基体１０Ａの陰極部側の一部のカーボン層５０上に陰極Ａｇ層用組成物３１０を付着させ、引き上げ、乾燥することにより、陰極Ａｇ層７０が付与される。
陰極Ａｇ層用組成物は、Ａｇ粒子、バインダー、溶媒等を含むペーストである。
この工程で形成される陰極Ａｇ層の厚さが３μｍ以上、３０μｍ以下であることが好ましい。

図１０は、接着Ａｇ層を形成する工程の一例を示す模式図である。
図１０には、ディスペンサ３３０により、陰極Ａｇ層７０が形成された部位よりも陽極部側のカーボン層５０上に接着Ａｇ層用組成物３２０を付与する工程を示している。
ディスペンサ３３０を移動させる範囲について、陰極Ａｇ層７０が形成された部位の陽極部側の端部を始点として、そこから陽極部側（図１０の右側）にディスペンサを移動させるようにすることで、陰極Ａｇ層７０が形成されていない部位に接着Ａｇ層６０を形成することができる。また、陰極Ａｇ層７０と接着Ａｇ層６０が厚さ方向に重ならないようにすることもできる。

図１０には、弁作用金属基体を１つだけ示しているが、図８に示す短冊状のまま、複数の弁作用金属基体が支持部で繋がった状態で接着Ａｇ層用組成物の付与を行ってもよく、弁作用金属基体を個片に切り離した後で接着Ａｇ層用組成物の付与を行ってもよい。
また、接着Ａｇ層用組成物を弁作用金属基体の一方の主面に形成した後に弁作用金属基体を裏返して、弁作用金属基体の他方の主面に接着Ａｇ層用組成物を形成する。

本発明の固体電解コンデンサの製造方法では、カーボン層上の異なる領域に２回に分けてＡｇ層を形成することにより、陰極部側に陰極Ａｇ層が設けられ、陽極部側に接着Ａｇ層が設けられたコンデンサ素子を製造することができる。
そして、コンデンサ素子同士を接着Ａｇ層を介して複数個接着して積層体を得る工程を更に行って、固体電解コンデンサを製造することができる。

なお、積層体を得た後には、封止材による封止体の作製、外部電極の形成を行うことができる。また、図２及び図３に示すようなリードフレームを有する固体電解コンデンサを製造する場合には、積層体の作製時にリードフレームを挟んでコンデンサ素子の積層を行えばよい。

本発明の固体電解コンデンサの製造方法では、陰極Ａｇ層用組成物と接着Ａｇ層用組成物の組成が異なることが好ましい。そして、接着Ａｇ層用組成物中のバインダー濃度が、陰極Ａｇ層用組成物中のバインダー濃度より大きいことが好ましい。また、陰極Ａｇ層用組成物中のＡｇの濃度が接着Ａｇ層用組成物中のＡｇの濃度より大きいことが好ましい。

陰極Ａｇ層用組成物中のバインダー濃度は３重量％以上、１５重量％以下であることが好ましい。また、陰極Ａｇ層用組成物中のＡｇの濃度が４０重量％以上、９０重量％以下であることが好ましい。

接着Ａｇ層用組成物中のバインダー濃度は１０重量％以上、４０重量％以下であることが好ましい。また、接着Ａｇ層用組成物中のＡｇの濃度が６０重量％以上、９０重量％以下であることが好ましい。

また、陰極Ａｇ層用組成物の比抵抗が、接着Ａｇ層用組成物の比抵抗より低いことが好ましい。
陰極Ａｇ層用組成物及び接着Ａｇ層用組成物の比抵抗は、陰極Ａｇ層用組成物及び接着Ａｇ層用組成物をそれぞれシート状に形成した測定用試料の、ミリオームメーター等を用いた４端子法による測定値として定義することができる。
陰極Ａｇ層用組成物の比抵抗が１×１０^－５Ω・ｃｍ以上、１×１０^－４Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。また、接着Ａｇ層用組成物の比抵抗が１×１０^－４Ω・ｃｍ以上、１×１０^－３Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。

陰極Ａｇ層用組成物及び接着Ａｇ層用組成物の粘度は特に限定されない。浸漬による陰極Ａｇ層の形成を容易にする観点から、陰極Ａｇ層用組成物の粘度が５０ｍＰａ・ｓ以上、５０００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。
また、ディスペンサによる接着Ａｇ層の形成を容易にする観点から、接着Ａｇ層用組成物の粘度が３０００ｍＰａ・ｓ以上、３００００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。

本明細書には、以下の内容が開示されている。

本開示（１）は、複数のコンデンサ素子が積層された積層体を備える固体電解コンデンサであって、前記コンデンサ素子は、誘電体層を少なくとも一方の主面に有する弁作用金属基体と、 前記誘電体層上に設けられ、前記弁作用金属基体を陽極部及び陰極部に分離する分離部と、前記陰極部の前記誘電体層上に設けられる固体電解質層と、前記固体電解質層上に設けられるカーボン層と、いずれも前記カーボン層上に設けられる、接着Ａｇ層及び陰極Ａｇ層と、を備え、前記接着Ａｇ層は、前記陰極Ａｇ層よりも陽極部側において前記コンデンサ素子間に配置され、前記陰極Ａｇ層は、前記接着Ａｇ層よりも陰極部側に配置され、前記接着Ａｇ層と前記陰極Ａｇ層はその組成が異なる、固体電解コンデンサである。

本開示（２）は、前記接着Ａｇ層に含まれるバインダーの量が前記陰極Ａｇ層に含まれるバインダーの量より多い、本開示（１）に記載の固体電解コンデンサである。

本開示（３）は、前記陰極Ａｇ層の比抵抗が前記接着Ａｇ層の比抵抗よりも低い、本開示（１）又は（２）に記載の固体電解コンデンサである。

本開示（４）は、前記接着Ａｇ層が形成された領域よりも陽極部側の領域において、前記カーボン層が露出している、本開示（１）～（３）のいずれかに記載の固体電解コンデンサである。

本開示（５）は、前記カーボン層上に設けられた前記接着Ａｇ層が前記分離部の上にまで延びている本開示（１）～（３）のいずれかに記載の固体電解コンデンサである。

本開示（６）は、誘電体層を少なくとも一方の主面に有する弁作用金属基体の前記誘電体層上に分離部及び固体電解質層が設けられ、さらに前記固体電解質層上にカーボン層が設けられた弁作用金属基体を準備する工程と、前記カーボン層が設けられた前記弁作用金属基体の陰極部側の一部に陰極Ａｇ層用組成物を付与して陰極Ａｇ層を前記カーボン層上に形成する工程と、前記カーボン層が設けられた前記弁作用金属基体の前記陰極Ａｇ層が形成された部位よりも陽極部側に接着Ａｇ層用組成物を付与して接着Ａｇ層を前記カーボン層上に形成する工程と、を行ってコンデンサ素子を作製する工程と、前記コンデンサ素子同士を、前記接着Ａｇ層を介して複数個接着して積層体を得る工程と、を行う、固体電解コンデンサの製造方法である。

本開示（７）は、前記陰極Ａｇ層を前記カーボン層上に形成する工程では、前記カーボン層が設けられた前記弁作用金属基体の陰極部側の端部を含む一部を前記陰極Ａｇ層用組成物に浸漬する、本開示（６）に記載の固体電解コンデンサの製造方法である。

本開示（８）は、前記接着Ａｇ層を前記カーボン層上に形成する工程では、前記陰極Ａｇ層が形成された部位よりも陽極部側のカーボン層上に、ディスペンサにより前記接着Ａｇ層用組成物を塗布する、本開示（６）又は（７）に記載の固体電解コンデンサの製造方法である。

本開示（９）は、前記陰極Ａｇ層用組成物と前記接着Ａｇ層用組成物の組成が異なる、本開示（６）～（８）のいずれかに記載の固体電解コンデンサの製造方法である。

１、２ コンデンサ素子
１０、１０Ａ 弁作用金属基体
１１ 素子部
１２ 支持部
２０ 誘電体層
３０ 分離部
３１ 陽極部
３２ 陰極部
４０ 固体電解質層
５０ カーボン層
６０ 接着Ａｇ層
７０ 陰極Ａｇ層
１００、２００ 固体電解コンデンサ
１１０、２１０ 封止体
１２０ 陽極側リードフレーム
１３０ 陰極側リードフレーム
１４０、２４０ 積層体
２１０ａ 第１主面
２１０ｂ 第２主面
２１０ｃ 第１側面
２１０ｄ 第２側面
２１０ｅ 第１端面
２１０ｆ 第２端面
２２０ 陽極外部電極
２３０ 陰極外部電極
３１０ 陰極Ａｇ層用組成物
３２０ 接着Ａｇ層用組成物
３３０ ディスペンサ

Claims (9)

1. 複数のコンデンサ素子が積層された積層体を備える固体電解コンデンサであって、
   前記コンデンサ素子は、誘電体層を少なくとも一方の主面に有する弁作用金属基体と、
   前記誘電体層上に設けられ、前記弁作用金属基体を陽極部及び陰極部に分離する分離部と、
   前記陰極部の前記誘電体層上に設けられる固体電解質層と、
   前記固体電解質層上に設けられるカーボン層と、
   いずれも前記カーボン層上に設けられる、接着Ａｇ層及び陰極Ａｇ層と、を備え、
   前記接着Ａｇ層は、前記陰極Ａｇ層よりも陽極部側において前記コンデンサ素子間に配置され、
   前記陰極Ａｇ層は、前記接着Ａｇ層よりも陰極部側に配置され、
   前記接着Ａｇ層と前記陰極Ａｇ層はその組成が異なる、固体電解コンデンサ。
2. 前記接着Ａｇ層に含まれるバインダーの量が前記陰極Ａｇ層に含まれるバインダーの量より多い、請求項１に記載の固体電解コンデンサ。
3. 前記陰極Ａｇ層の比抵抗が前記接着Ａｇ層の比抵抗よりも低い、請求項１又は２に記載の固体電解コンデンサ。
4. 前記接着Ａｇ層が形成された領域よりも陽極部側の領域において、前記カーボン層が露出している、請求項１又は２に記載の固体電解コンデンサ。
5. 前記カーボン層上に設けられた前記接着Ａｇ層が前記分離部の上にまで延びている請求項１又は２に記載の固体電解コンデンサ。
6. 誘電体層を少なくとも一方の主面に有する弁作用金属基体の前記誘電体層上に分離部及び固体電解質層が設けられ、さらに前記固体電解質層上にカーボン層が設けられた弁作用金属基体を準備する工程と、前記カーボン層が設けられた前記弁作用金属基体の陰極部側の一部に陰極Ａｇ層用組成物を付与して陰極Ａｇ層を前記カーボン層上に形成する工程と、前記カーボン層が設けられた前記弁作用金属基体の前記陰極Ａｇ層が形成された部位よりも陽極部側に接着Ａｇ層用組成物を付与して接着Ａｇ層を前記カーボン層上に形成する工程と、を行ってコンデンサ素子を作製する工程と、
   前記コンデンサ素子同士を、前記接着Ａｇ層を介して複数個接着して積層体を得る工程と、を行う、固体電解コンデンサの製造方法。
7. 前記陰極Ａｇ層を前記カーボン層上に形成する工程では、前記カーボン層が設けられた前記弁作用金属基体の陰極部側の端部を含む一部を前記陰極Ａｇ層用組成物に浸漬する、請求項６に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
8. 前記接着Ａｇ層を前記カーボン層上に形成する工程では、前記陰極Ａｇ層が形成された部位よりも陽極部側のカーボン層上に、ディスペンサにより前記接着Ａｇ層用組成物を塗布する、請求項６又は７に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
9. 前記陰極Ａｇ層用組成物と前記接着Ａｇ層用組成物の組成が異なる、請求項６又は７に記載の固体電解コンデンサの製造方法。